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1、离合器作动电机驱动电路设计机电一体化技术张林,赵治国(同济大学汽车学院,上海201804)DesignofDriverCircuitforClutchActuationMotorZHANGLin,ZHAOZhiguo(CollegeofAutomotiveEngineering,TongjiUniversity,Shanghai201804,China)摘要:根据干式DCT作动电机需求定义,进行FET一般比N沟道MOSFET性能差,因此在电机了电机选型及其性能测试,考虑其低压大电流的驱驱动电路设计中一般采用N沟道MOSFET组成H动特点,提出了基于英飞
2、凌BTS7960芯片的驱动方桥电路.但当N沟道MOSFET用作高压侧开关被案,着重开展了基于BTS7960的小尺寸大电流驱动驱动饱和导通时,则对栅极驱动有一定的要求,要求单元的研制及功能测试.测试结果表明:该驱动电路栅极电压应高于漏极电压10~15V,而栅极电位是在不同负载工况下具有可靠、稳定的PWM输出功随源极电位浮动而浮动的,即所谓的功率管高端驱能,同时也实现了对电机的基本保护功能.动问题,目前主要解决方法有浮动栅极驱动电源法、[1]关键词:BTS7960;H桥;直流电机驱动;PWM脉冲变压器法、充电泵法、自举法和载波驱动法.控制浮动栅极电源法也叫隔离电源法,对
3、控制开关周期中图分类号:TN433没有要求,但对每个高压侧MOSFET需要一个隔文献标识码:A离电源,电路成本较高,同时需要将以地为参考点的文章编号:10012257(2010)08001704信号进行电平转换;脉冲变压器法结构简单成本适Abstract:Accordingtotherequirementsofdry中,但开关低频时变压器尺寸增大而高频时由于其DCTactuationmotor,forthemotorselectionand寄生参数不能忽视导致波形变得不理想;充电泵法performancetesting,consideringthedrivec
4、harac同样需要电平转换,同时MOSFET开启时间较长,teristicsofthelowvoltageandhighcurrent,a可能需要两级泵激励;自举法电路简单且价格便宜,drivecircuitbasedonInfineonBTS7960waspro但占空比和开启时间受自举电容刷新时间限制,即posed,focusingonthedevelopmentsandfunctional开关频率受到一定限制;载波驱动法对开关周期及testsforthesmallsizeandhighcurrentdriveunit占空比没有要求,能对栅极连续驱动但该方
5、法在开basedonBTS7960.Testresultsshowthatthe关频率上受到限制,必须通过较复杂电路才能解决.drivecircuithasastablePWMoutputfunctionun参考文献[2]基于栅极驱动器IR2110采用自derdifferentloadscondition,butalsorealizethe举法实现了电机调速和正反转,但自举电路存在高频时充不满低频时自举电容过早放电完毕而导致高functionofbasicprotectionforthemotor.Keywords:BTS7960;Hbridge;DCmotor
6、端驱动电路无法工作的问题.参考文献[3]采用双电源法实现了H桥的上桥臂门极的提升电压,并通过drive;PWMcontrolPWM调速实现正反调速控制,但采用双电源在小型汽车上不太适用也增加了成本,同时缺乏实验测0引言试数据证明其最终电路的实际特性.为了适应小型直流电机的需求,各半导体厂商推出了直流电机专目前在常规轿车上,12V低压直流电机得到广用集成电路,但大多数集成H桥芯片带负载能力比泛应用,而直流电机驱动一般采用H桥驱动,通过较有限.例如飞思卡尔公司的H桥芯片MC33899,PWM实现调速.由于工艺的原因,P沟道MOS通过内部的充电泵实现高端MOSFET的
7、驱动,但收稿日期:20100513基金项目:上海市科委2008年度节能减排专项(08DZ1150400)最大驱动电流只有3A.机械与电子2010(8)171离合器作动机构需求分析及电机选2离合器作动电机驱动电路设计型2.1方案设计为解决双离合自动变速器(DCT)的离合器电驱动电路如图2所示.BTS7960B是一款集成机驱动问题,首先应对作动系统的需求进行定义,并度很高的大电流半桥驱动芯片,该芯片内部集成了选择合适的电机型号.实验样车离合器操纵机构由一个P沟道的高端MOSFET和一个N沟道的低端电机带滚珠丝杆作为动力源,再通过液压操纵机构MO
